6. Oktober 2016

Echtzeitkommunikation – Warum das Internet taktil werden muss

Die vierte industrielle Revolution hat in der Produktion, dem Herzstück der deutschen Wirtschaft, schon begonnen: Industrie 4.0 führt zu einer hochflexiblen Serienproduktion, die auch individuelle Kundenwünsche kostengünstig erfüllt. Doch um Deutschlands gute Startposition auszubauen, wird eine leistungsfähigere Telekommunikationsinfrastruktur als bisher benötigt.

Die hohe Geschwindigkeit ist eine wesentliche Voraussetzung für die Echtzeitkommunikation – das Fundament für das Internet der Dinge. Dieses Ziel stellt Industrie und Entwickler vor gewaltige Herausforderungen, denn immer mehr Geräte, Maschinen und Alltagsgegenstände kommunizieren untereinander: Alle zwei Jahre verdoppelt sich das weltweite Datenvolumen.

5G – mehr als ein neuer Funkstandard

Doch wie lassen sich die rasant wachsenden Informationsmengen bearbeiten? »Dazu müssen Daten nahe an den Quellen gefiltert und analysiert werden, wodurch eine schnelle Reaktionsfähigkeit von Systemen möglich wird«, sagt Professor Slawomir Stanczak, Co-Leiter der Abteilung Wireless Communications and Networks am Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI. Ultrakurze Latenzzeiten von unter einer Millisekunde, eine 100-mal höhere Datenrate als heutige LTE-Netze, Spitzenübertragungsraten von mehr als zehn Gigabit pro Sekunde, robuste Funkverbindungen bei drastisch geringerem Stromverbrauch: Das sind die Anforderungen an den neuen Mobilfunkstandard 5G, der den Weg zu den Zukunftsthemen Internet der Dinge, automatisiertes Fahren und zu relevanten Fortschritten bei der Gesundheitsversorgung durch Telemedizin, beim smarten Wohnen für beeinträchtigte Menschen und auch bei der Energiewende auf Basis von Smart Grids bereiten soll. Dabei nur von einem neuen Mobilfunkstandard zu sprechen, ist zu wenig, stellt Professor Thomas Magedanz, Leiter des Geschäftsbereichs Software-based Networks am Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, klar: »Es geht darum, ein universelles Netz für die Kommunikation von Geräten zu schaffen, wofür bisherige Mobilfunkstandards, WLAN, Satelliten- und Festnetze zusammengeführt werden.« Oder kurz: »5G ist die ultimative Konvergenz-Plattform«, verdeutlicht der Experte für Architekturen von Vermittlungsknoten.

Daher muss eine neue Softwarearchitektur für ein adaptives Kern-Netz geschaffen werden, das hochagile Infrastrukturen bietet und so die Grundlage für neue Geschäftsmodelle bilden kann. Magedanz spricht von einer »evolutionären Entwicklung«. Für Technologien wie automatisiertes Fahren sei es entscheidend, dass die Reaktionszeiten schneller als menschliche sind. Aber: »Geschwindigkeit ist nicht alles. Wichtig sind sichere, extrem verlässliche Verbindungen, die es mit kabelgebundenen Systemen aufnehmen können«, betont Stanczak, Informationstheoretiker für Netze.